التلقائية والقسرية في التفاعلات الكيميائية / 2 باك / جميع الشعب

* التمرين الاول : ننجز عمود الكوبالت – نيكل الذي يحتوي على المزدوجتين Ni2+ / Ni : و Co2+ / Co , المحلولان الالكتروليتيان لهما التركيز البدئي : 0,03 mol/L ,
تكتب معادلة تفاعل الاكسدة – اختزال الممكن حدوثه كالتالي : , تساوي ثابتة التوازن المقرونة بهذا التفاعل عند 250C هي :
K = 10-2 .
1- توقع منحى التطور التلقائي للمجموعة عند 250C .
2- استنتج التفاعلين اللذين يحدثان على مستوى كل الكترود , وعين منحى انتقال حملات الشحنة الكهربائية في العمود .
3- استنتج قطبية هذا العمود وتبيانته الاصطلاحية .

* التمرين الثاني : نصل بواسطة قنطرة ايونية مكونة من محلول مختر لكلورور البوتاسيوم : - الكترودا (1) من التيتان (Ti) مغمورة في محلول لايونات التيتان (4) . – الكترودا (2) من النحاس مغمورة في محلول لايونات النحاس (2). نقيس بواسطة فولطمتر بين الالكترودين نجد :U12 = -1,95 V .
1-1: حدد قطبية العمود .
1-2: اكتب معادلة التفاعل الذي يحدث عند كل الكترود , واستنتج معادلة التحول الذي يحدث داخل العمود .
2- خلال اشتغال العمود تتناقص كتلة احد الالكترودين بالقيمة 0,9 g .
2-1: احسب تزايد كتلة الالكترود الاخرى .
2-2: احسب كمية الكهرباء التي يمررها هذا العمود عبر موصل اومي . نعطي: M(Cu) = 63,5 g/mol : M( Ti) = 47,9 g/ mol
* التمرين الثالث: بواسطة قنطرة ايونية , نصل نصفي العمود التاليين :
_ صفيحة من الحديد مغمورة في 100 mL من محلول كبريتات الحديد 2 تركيزه c = 0,1 mol/L .
_ صفيحة من النحاس مغمورة في 100mL من محلول كبريتات النحاس 2 تركيزه c = 0,1 mol/L .
كتلة الجزء المغمور من الكترود الحديد هو : m = 1,4 g , اثناء اشتغال العمود يتوضع النحاس على الكترود النحاس .
1- اعط التبيانة الاصطلاحية للعمود حديد – نحاس .
2- اكتب نصفي معادلة التفاعل الذي يحدث على مستوى الالكترودين , واستنتج معادلة تاعل الاكسدة – اختزال الحاصل اثناء اشتغال العمود .
3- تساوي ثابتة التوازن المقرونة بمعادلة التفاعل الحاصل هي : K = 1026 . بتطبيق معيار التطور التلقائي , تحقق من منحى التطور التلقائي للمجموعة في العمود .
4- كيف يتغير تركيز كل من الايونين Cu2+ و Fe2+ خلال اشتغال العمود .
5- احسب التقدم الاقصى واستنج المتفاعل المحد .
6- يشتغل هذا العمود خلال مدة Δt , مولدا تيارا كهربائيا شدته I = 100mA , احسبt Δ. نعطي : M ( Fe ) = 56 g/mol

* التمرين الرابع : ننجز التحليل الكهربائي لمحلول كلورور الزنك باستعمال الكترودين من الغرافيت ,نلاحظ تصاعد غاز ثنائي الكلور عند الانود وتوضع فلز الزنك عند الكاثود .
1- اكتب نصف معادلة التفاعل الذي يحدث عند كل الكترود , واستنتج معادلة تفاعل الاكسدة – اختزال للتحليل الكهربائي .
2- علما ان كتلة كلورور الزنك الخالص المذابة في الماء للحصول على المحلول السابق هي :m = 13,6 g , وان شدة التيار الكهربائي المار في الدارة هي : I = 5 A .
2-1: احسب المدة الزمنية اللازمة لاختزال جميع ايونات الزنك .
2-2: احسب حجم ثنائي الكلور المتصاعد ي الشروط النظامية , خلال نفس المدة .نعطي :M(Cl) = 35,5 g/mol ; M(Zn) = 65 g/mol ; Vm = 22,4 L/mol * التمرين الخامس : يمكن ان نرمز بكيفية مبسطة للسلسلة الكهركيميائية للمركم الرصاصي كما يلي :

يلعب فلز الرصاص القطب الموجب , الكترود مجمعة للالكترونات ولا تساهم في التفاعل .
1- عين المزدوجتين مختزل / مؤكسد المتدخلتين في التفاعل .
2- اكتب معادلتي التفاعل على مستوى الالكترودين .
3- اكتب معادلة التفاعل اثناء تفريغ المركم .
4- ما هي معادلة التفاعل اثناء شحن المركم ؟
5- القيمة القصوى لكمية الكهرباء ( السعة ) التي يمكن ان يمررها مركم اثناء تفريغه هي : 133 Ah .
5-1: ما هي كتلة الرصاص الدنيا التي يجب ان تغطى بها صفائح السالبة للمركم ؟
5-2: احسب تركيز محلول حمض الكبريتيك عند التفريغ الكلي للمركم , علما ان التركيز البدئي لهذا المحلول هو c0 = 5 mol/L و حجمه V = 2,5 L .
نعطي : M ( Pb) = 207,2 g/mol نعطي بالنسبة لجميع التمارين : 1F = 9,65.104C /mol